UA76947C2 - High-performance kaolin pigment, paint for coating paper containing high-performance kaolin pigment, and method for producing high-performance kaolin pigment - Google Patents
High-performance kaolin pigment, paint for coating paper containing high-performance kaolin pigment, and method for producing high-performance kaolin pigment Download PDFInfo
- Publication number
- UA76947C2 UA76947C2 UA2002086754A UA2002086754A UA76947C2 UA 76947 C2 UA76947 C2 UA 76947C2 UA 2002086754 A UA2002086754 A UA 2002086754A UA 2002086754 A UA2002086754 A UA 2002086754A UA 76947 C2 UA76947 C2 UA 76947C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- kaolin
- grained
- less
- fine
- coarse
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/40—Compounds of aluminium
- C09C1/42—Clays
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
- D21H19/40—Coatings with pigments characterised by the pigments siliceous, e.g. clays
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/04—Compounds with a limited amount of crystallinty, e.g. as indicated by a crystallinity index
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Опис винаходу
Дана заявка стосується високоефективного пігменту каоліну, фарби для крейдування паперу, що містить 2 високоефективний пігмент каоліну, і способу виробництва високоефективного пігменту каоліну.
Більш докладно, даний винахід стосується продуктів каоліну, що використовуються для крейдування паперу, і способу їх виробництва, зокрема пігментів каоліну, що мають вдосконалені візуальні і реологічні властивості.
Як відомо спеціалістам в даній сфері, каолін є кам'яним матеріалом, що виготовляється із мінералів глини, і домінуючим мінералом є каолініт. Каолін має широкий спектр промислового використання, завдяки таким 70 характеристикам, як хімічна інертність в широкому спектрі рН, білизна, низький рівень абразивності, низька електрична провідність, а також низька теплопровідність. Окрім цього каолін має частки, що мають підходящу формою і розмір, що забезпечує хороше покриття і гарну реологію, і порівняно низьку вартість, відносно і інших подібних матеріалів.
Проте, каолін рідко зустрічається в чистому вигляді, і Через це необхідне використання специфічних 79 методик обробки, що є відомими в промисловій практиці, для вилучення компонентів, що називаються шкідливими. Деякі компоненти надають небажаного кольору каоліну, як наприклад, залізо і домішки титана, а решта - підвищують абразивність, як наприклад, пісок, в той час, як інші домішки можуть бути шкідливими для реології, як наприклад, вміст мінералів глини, що мають морфологію і кристалічну структуру, що відрізняється від структури каолініту. 20 Іншим важливим аспектом є, те, що властивості пігменту каоліну є різними для різних родовищ, а також можливі значні відмінності в характеристиках навіть для матеріалу із одного і того ж родовища. Наприклад, в родовищах, басейну Ріо Капім, на півночі Бразилії, в одному і тому ж родовищі може існувати неочищений каолін двох типів, як його називають - крупнозернистий і дрібнозернистий каолін.
Часто спостерігається тонкий перехідний шар між двома типами каоліну. Крупнозернистий і дрібнозернистий с 25 каолін має досить індивідуальні характеристики, з точки зору їх різного геологічного походження. Ге)
Крупнозернистий каолін має більш рівний гранулометричний склад, переважно на дрібнозернистому кінці кривої гранулометричного складу, зазвичай не більш 15960 за масою менше за 0.2цт у фракціях без вмісту піску. Друга характеристика крупнозернистого каоліну є високий рівень кристалізації каолініту. Рівень кристалізації може бути визначено кількісно за індексом Хінклі, який визначає наскільки добре сформована - 30 кристалічна структура каолініту. Зазвичай, крупнозернистий каолін має індекс Хінклі вищий за 0.6. Інші «Ф властивості крупнозернистого каоліну із басейну Ріо Капім полягають в морфології, оскільки матеріал іноді зустрічається у вигляді окремих великих пластів. В регіоні Джорджії в Сполучених Штатах, де міститься каолін, б крупнозернистий каолін, що має розмір подібний до крупнозернистого каоліну із басейну Ріо Капім, може бутиу «0 вигляді "книг", тобто, спакованих пластів каолініту. Ці каолінові "книги" вимагають механічної обробки, так 32 званого розшарування, для подрібнення "книги" каолініту на окремі фракції. Після перетворення на окремі т фракції, частки каолініту забезпечують добрі показники покриття паперу, що вдосконалює непрозорість крейдованого паперу. Однак, цей механічний процес створення окремих фракцій каолініту пошкоджує частки, роблячи їх краї нерівними. Крупнозернисті фракції каоліну із басейну Ріо Капім мають захищену шестикутну « форму, що є характерною для каолініту. Зберігання рівних країв часток каолініту сприяє кращій реології пігменту. З7З
З іншого боку, дрібнозернистий каолін має велику кількість дрібних часток із, щонайменше 30956 за масою с менше за 0.2ут у фракціях, позбавлених піску. Окрім дрібних розмірів каолінові частки, мають більше сферичну :з» форму і нижчий рівень кристалізації, за індексом Хінклі менше за 6.5.
В деяких умовах застосування необхідні технічні вимоги до пігменту каоліну, є більш суворими, ніж у випадку із використанням при виробництві паперу. Пігменти каоліну досить широко використовуються для - 15 заповнення і крейдування паперових продуктів. Аркуш паперу, якщо він містить тільки целюлозні волокна, має досить нерівну поверхню, що є результатом існування вільного простору між волокнами. Пігмент каоліну може (о) використовуватися в паперовій промисловості, як заповнювач для заповнення вільного простору між волокнами с або, як матеріал для крейдування для вирівнювання поверхні паперу. Крейдування робить поверхню паперу більш гладкою, що покращує здатність паперу сприймати фарбу при друкуванні, що, таким чином призводить до ї 50 поліпшення візуальною вигляду паперу після друку. -ч Технічні вимоги до пігменту каоліну, при застосуванні як крейдувального матеріалу є значно суворішими, ніж, при його використанні як заповнювача. Такі властивості, як наприклад, непрозорість, яскравість, блиск паперу і блиск після друку, що тут називаються коротко, як візуальні властивості, також як і реологічний властивості, мають дуже велике значення, при застосуванні пігменту, як матеріалу для крейдування. 59 З появою спеціального обладнання для крейдування паперу, при зростанні швидкостей технологічного
ГФ) процесу, реологія пігменту починає відігравати ще важливішу роль на цьому етапі. Під час крейдування пігмент 7 каоліну піддається дуже високим швидкостям зсуву, що, таким чином, вимагає від каолінової глини оптимальних характеристик реології. во Відомо, що, для пігменту каоліну, чим вище вміст твердих речовин, тим вище кінцева в'язкість. Пігменти каоліну, що мають низьку в'язкість при високих швидкостях зсуву і високий вміст твердих речовин, розглядаються як диференційовані продукти, оскільки вони забезпечують можливість роботи крейдувального механізму із максимальною швидкістю, таким чином поліпшуючи продуктивність, а також зменшуючи витрати на сушку продукту. Якщо пігмент каоліну не володіє хорошими реологічними властивостями, крейдувальний механізм має функціонувати при нижчих швидкостях, що призводить до зниження продуктивності, або необхідно бо делюювати колір крейдування, що призводить до підвищення витрат на етапі сушки продукції.
Пігменти, що мають досконаліші візуальні властивості, є привабливими для паперової промисловості, зважуючи на зростання попиту на високоякісний папір.
Пігменти каоліну, що мають нижчу в'язкість при високих швидкостях зсуву і при високих вмістах твердих речовин в глинах, а також, що надають добрі візуальні властивості крейдованому паперу, як наприклад, висока яскравість, високий блиск паперу і блиск паперу після друку, без втрати непрозорості також можуть мати великий попит у паперової промисловості. Дрібнозернисті каолінові пігменти є комерційно доступними і забезпечують високий блиск паперу і низьку в'язкість при високій швидкості зсуву, і високий вміст твердих речовин, але з іншого боку призводять до зниження якості блиску паперу після друку і непрозорості. Відомо, що 7/о наявність дрібних часток підвищує показники в'язкості при високих швидкостях зсуву, а також і блиск паперу, але це може зашкодити блиску паперу після друку і непрозорості. Також відомо, що частки, що мають форму пластини і рівний гранулометричний склад сприяють підвищенню непрозорості паперу, але вони є шкідливими для реології пігменту. Однак, за допомогою суворого контролю за розміром і формою часток, також, як і за гранулометричним складом і формою часток, можливо отримати пігменти каоліну, із більш досконалими /5 реологічними і візуальними властивостями водночас.
ІВ патентні заявці США Ме9 928 189) описано пігмент каоліну, що складається із крупнозернистого каоліну або суміші, що містить крупнозернистий і дрібнозернистий каолін, який має поліпшені властивості, як наприклад, яскравість, непрозорість, блиск паперу і блиск паперу після друку. Спосіб виробництва цього пігменту включає вилучення дрібних фракцій крупнозернистого каоліну, коли залишаються тільки крупнозернисті фракції, що характеризуються наявністю більшості сферичних часток на кінці дрібнозернистих фракцій і часток у формі пластин на кінці дрібнозернистих фракцій, що таким чином призводить до середнього коефіцієнту співвідношення, вище за 12. Якщо крупнозернистий каолін із вилученими дрібними фракціями не демонструє гарних показників текучості, до цієї суміші додається дрібнозернистий каолін в співвідношенні 0.195 до 3095 за масою. Крупнозернистий каолін має індекс Хінклі, вищий за 0.6, а індекс Хінклі дрібнозернистого каоліну менше сч ов за 0.5. Отриманий в результаті пігмент має щонайменше 9195 за масою менше за 2ут і не більш як З09о за масою менше за 0.25цт, а в'язкість Геркулес вище за 250 О/Х при 18 дин для твердого вмісту перебуває в о межах 6596-7590.
Зазвичай розмір часток каоліну вимірюється способом осадження у водному носії і виражається в термінах еквівалентного сферичного діаметра, незважаючи на той факт, що каолінові частки не мають сферичної форми. /-|ча
Частки із розміром менше за 2 ціп широко використовується в паперовій промисловості, для контролю, хоча з точки зору процесу вони не визначають характеристики пігменту. Обладнанням, що зазвичай використовується т для визначення гранулометричного складу пігментів, є "Зедідгарй". Ге»)
Прямі вимірювання середнього коефіцієнта співвідношення зазвичай проводяться за допомогою електронного мікроскопа і включають вимірювання найбільших і найменших розмірів кожної частки, що у випадку і-й
Зз5 каолініту представляє його товщину. Співвідношення найбільших і найменших розмірів представляють ч- вимірювання коефіцієнта співвідношення. Такі вимірювання необхідно проводити стосовно значної кількості часток, щоб забезпечити отримання репрезентативних показників коефіцієнту співвідношення.
Віскозиметр Геркулес є обладнанням, що широко застосовується для визначення в'язкості пігменту при « високих швидкостях зсуву. Показання для пігментів, що демонструють високі показники в'язкості, виражають в
ОІ/Х при 18 дин. Оскільки показники в'язкості зменшуються, значення в О/Х зростають, проте, загалом в'язкість, - с виражена в О/Х означає високі показники значення в'язкості. Пігменти, які демонструють низькі показники ц значення в'язкості, виражаються за допомогою віскозиметру Геркулес в динах, зазвичай при 1100 О/Х. Оскільки "» значення в'язкості зменшується, значення в динах також зменшуються. Так, відомо, що пігмент демонструє гарні реологічний властивості, коли значення в'язкості Геркулес, виражені в динах, і значному вмісту твердих речовин.
Так, одна із задач даного винаходу полягає в створенні пігменту каоліну для крейдування паперу з -І поліпшення візуальними і реологічними властивостями, що дозволить їх застосовувати при значних показниках вмісту твердих речовин.
Ф Іншою задачею даного винаходу є створення фарби для крейдування паперу, що містить пігмент каоліну, (Се) отриманий за допомогою змішування дрібних фракцій дрібнозернистого каоліну із дрібними фракціями Крупнозернистого каоліну, що в результаті призводить до утворення речовини із чітко визначеними ве характеристиками розміру і форми часток, а також - гранулометричним складом і формою пігменту, що "І забезпечує гарні реологічні властивості стосовно кольору крейдування і поліпшені візуальні якості крейдованого паперу.
Ще однією задачею даного винаходу є забезпечення способу створення пігменту каоліну із поліпшеними
Візуальними і реологічними властивостями, що дозволяє його застосовувати при значних показниках вмісту твердих речовин.
Ф, Так, даний винахід задовольняє потребу паперової промисловості в пігментах каоліну, що володіють ко поліпшеними візуальними і реологічними якостями водночас. Суміш, що включає крупнозернистий і дрібнозернистий каолін, вже відома практично в каоліновій промисловості. Даний винахід представляє спосіб за бо яким крупнозернистий і дрібнозернистий каолін піддаються змішуванню, але використовується тільки дрібні фракції крупнозернистого каоліну. За допомогою суворого контролю за розмірами і формою часток, а також за гранулометричним складом і формою часток, може бути отриманий пігмент каоліну, із поліпшеними візуальними і реологічними властивостями одночасно.
Даний винахід доводить, що розподіл форми часток відповідає загальному розподілу і, таким чином, тільки 65 середнє значення не є належним параметром, що характеризує пігмент. Розподіл форми часток дрібної фракції крупнозернистого каоліну, що визначається за допомогою електронного мікроскопа, демонструє середні значення коефіцієнта співвідношення не більш ніж 15 для кінця дрібних фракцій і не більш як 30 для кінця крупнозернистих фракцій. Саме цей розподіл форми, в поєднанні з малим спектром гранулометричного складу часток призводить до поліпшення блиску паперу, гарній яскравості, а також забезпечує гарні показники блиску паперу після друку ії непрозорості - властивості, що не є характерними для каоліну з невеликим розміром часток. Хоча невеликий спектр гранулометричного складу часток частки і високий коефіцієнт співвідношення, що отримано на кінці крупнозернистих фракцій сприяє поліпшенню блиску і непрозорості паперу після друку, проте ці властивості є шкідливими для досягнення низьких значень показника в'язкості при високих швидкостях зсуву.
Даний винахід забезпечує отримання низьких значень показника в'язкості Геркулес за допомогою використання 7/0 буміші дрібнозернистого каоліну в невеликих співвідношеннях - порядку 5956-2595 за масою, переважно 1595. Це значне зниження значень показника в'язкості Через введення невеликих кількостей дрібнозернистого каоліну досягається завдяки використанню тільки дрібних фракцій крупнозернистого каоліну. Використання крупнозернистої фракції не забезпечує досягнення таких же знижень показника в'язкості із низьким вмістом дрібнозернистого каоліну. Таке використання невеликої кількості дрібнозернистого каоліну є необхідним запобігання виникненню шкідливих наслідків стосовно інших візуальних властивостей, як наприклад непрозорість. Суміш дрібно і крупнозернистого каоліну за таких умов забезпечує досягнення новим пігментом низьких значень показника в'язкості Геркулес, в динах, при показниках вмісту твердих речовин 7090-7595.
Експерти в галузі обробки каоліну, знають, що пігменти, що диспергуються при високих показниках вмісту твердих речовин понад 7090, і мають показник в'язкості Геркулес в дина, демонструють значні переваги, го зважаючи на підвищення продуктивності при використанні обладнання для крейдування паперу і зниження витрат на сушку. Так, збільшення показника вмісту твердих речовин близько на 195 для пігменту, що наноситься на папір, представляє значні переваги для паперової промисловості.
Ці ї інші задачі і переваги даного винаходу досягаються за рахунок високоефективного пігменту каоліну, фарби для крейдування паперу, що містить високоефективний пігмент каоліну, і способу виробництва сч ов Ввисокоефективного пігменту каоліну. Пігмент каоліну має поліпшені візуальні і реологічний властивості, що досягаються одночасно за допомогою суворого контролю за розміром і формою часток, а також за і) гранулометричним складом і розподілом форми часток. Зазначений пігмент каоліну, що має ступінь білизни за
ІЗО, вищий за 88.5; гранулометричний склад часток щонайменше 9495 за масою нижче ніж 2ут, і не більш ніж 2590 за масою менше за ніж 0.2ут, а показник в'язкості Геркулес при 1100 О/Х менше за 18 дин в рідкихглинах р. при вмісті твердих речовин 7090-7595. Спосіб, поетапної обробки крупнозернистого каоліну включаючи, дисперсію, вилучення піску, центрифугування для вилучення крупнозернистих фракцій, і вилучення домішок за З допомогою звичайних методик, таких, як магнітна сепарація, флокуляція і хімічне вилуговування; де даний Ге») спосіб включає етапи обробки дрібнозернистого каоліну включаючи, дисперсію, вилучення піску, центрифугування для вилучення крупнозернистих фракцій, і вилучення домішок за допомогою звичайних іш методик, таких, як магнітна сепарація, флокуляція і хімічне вилуговування; де на етапі центрифугування для ч- обробки крупнозернистого каоліну, отримують дрібні фракції, що характеризуються рівним гранулометричним складом часток із, щонайменше 9495 за масою менше за г2уиті не більш 1895 за масою менше за 0.2цт; а на етапі центрифугування для обробки дрібнозернистого каоліну отримують дрібні фракції, що характеризуються « гранулометричним складом часток із, щонайменше, 9090 за масою менше за 0.5ут і не більш як 5095 за масою менше за 0.2ут. т с Інші задачі даного винаходу будуть краще зрозумілими із наступного докладного опису винаходу. ч» Згідно із даним винаходом, пігмент виробляється із суміші різних типів сирого каоліну, що називається тут " як крупнозернистий каолін і дрібнозернистий каолін, що переважно походять із осадових родовищ, як наприклад, наприклад, регіону Ріо Капім в Бразилії. Крупнозернистий каолін має розміри часток і характеристики форми, що цілком відрізняються від подібних характеристик дрібнозернистого каоліну. Крупнозернистий каолін - відрізняється від дрібнозернистого каоліну зокрема більшим розміром часток, більшим вмістом часток у формі б пластин і вищим рівнем кристалізації, зазвичай має індекс Хінклі вищий за 0.6. Гранулометричний склад часток фракцій, позбавлених піску становить від 5595 до 7595 за масою менше за 2цт, і не більш 1595 за масою менше се) за 0.2ут. Дрібнозернистий каолін має менший розмір часток, більший вміст часток сферичної форми і нижчий їз 20 рівень кристалізації, зазвичай він має індекс Хінклі менше за 0.5. Гранулометричний склад часток дрібнозернистих фракцій позбавлених піску становить, щонайменше, 7590 за масою менше за 2ут, і т щонайменше, 3095 за масою менше за 0.2ут. Приклади підходящого розподілу розміру дрібно і крупнозернистих часток для виробництва пігменту за даним винаходом представлені в Таблиці 1 о
Розмефт/ 10000000 Оракцябезпіоу юсамаюююменше) 01111 з нотні коти яфрввннютя клю крнйкннненя шик робити ток во б5
Сирий крупнозернистий каолін диспергується в рідкій глині, що має від 4095 до 6095 твердих речовин за допомогою натрію поліакрилату, або будь-якого іншого диспергуючого засобу, що використовується, для дисперсії каоліну, як наприклад, натрій гексаметафосфат і силікат. Дисперговану суспензію потім піддають процесу вилучення піску через решета, пісочники або гідроциклони. Рідка глина, позбавлена піску потім піддається вилученню крупних часток через центрифугування таким шляхом, щоб досягти вузького спектру гранулометричного складу часток, щонайменше із 9495 за масою менше за 2ут і не більш як 18956 за масою менше за 0.2ут.
Іншою важливою характеристикою дрібних фракцій крупнозернистого каоліну є коефіцієнта співвідношення: 70 на кінці дрібних фракцій кривої гранулометричного складу часток, частки є більш сферичні із середнім коефіцієнтом співвідношення не більш за 15, і на кінці крупних фракцій частки мають пластинчасту форму, із середнім коефіцієнтом співвідношення не більш за 30. Дрібні фракції крупнозернистого каоліну потім піддаються звичайним процедурам вилучення домішок, як наприклад, градієнт магнітне розділення, флокуляція і хімічне вилуговування. Інше втілення даного винаходу полягає в проведенні етапу вилучення домішок, як наприклад, 75 магнітного відокремлення і флокуляції, перед проведенням центрифугування.
Неочищений дрібнозернистий каолін диспергується в рідкій глині, що має від 4095 до 6095 твердих речовин за допомогою натрію поліакрилату, або будь-якого іншого диспергуючого засобу, що використовується, для дисперсії каоліну, як наприклад, натрій гексаметафосфат і силікат. Дисперговану суспензію потім піддають процесу вилучення піску Через решета, пісочники або гідроциклони. Рідка глина, позбавлена піску потім піддається вилученню крупних часток через центрифугування таким шляхом, щоб досягти гранулометричного складу часток, щонайменше із 9095 за масою менше за О,бцт і принаймні 5095 за масою менше за О.2цт, потім піддаються звичайним процедурам вилучення домішок, як наприклад, градієнт магнітне розділення, флокуляція і хімічне вилуговування. Інше втілення даного винаходу полягає в проведенні етапу вилучення домішок, як наприклад, магнітного відокремлення і флокуляції, перед проведенням центрифугування. Зазвичай, хімічне Ге вилуговування є останнім етапом вилучення домішок і застосовується до рідкої глини в коагульованому стані. о
Після хімічного вилуговування, рідка глина, що досі перебуває в коагульованому стані піддається фільтруванню у вакуумі або прес-фільтрі для вилучення вилуговуваних домішок. Отриманий в результаті каоліновий пиріг повторно диспергується з диспергуючою речовиною, як наприклад, натрій поліакрилат. Повторно дисперговані крупні і дрібні рідкі каолінові глини змішуються в співвідношенні 5956-2596 за масою дрібнозернистого каоліну. -
Інше втілення даного винаходу полягає в створенні суміші крупного і дрібнозернистого каоліну, в співвідношенні 5956-2595 за масою дрібнозернистого каоліну, після центрифугування. У цьому втіленні, домішки З крупного і дрібного каоліну видаляються разом. Суміш пігменту може використовуватися, як рідка глина і, як (Ге) порошок. Для отримання бажаного показника вмісту твердих речовин, зазвичай використовують випарники або розпилювальні сушки для вилучення води. ї-о
Отриманий, за допомогою такої процедури, пігмент каоліну, має яскравість ІЗО, вище за 88.5, тобто, ч- перебуває в межах 88.5-91.0; гранулометричний склад часток із щонайменше 9495 за масою менше за 2ут і не більш 25956 за масою менше за 0.2ут; показник в'язкості Геркулес при 1100 О/Х менше за 18 дин в рідких глинах, що мають вміст твердих речовин 7090-7590. «
Надалі буде приведено цілий ряд прикладів, пов'язаних із даним винаходом. В першому прикладі, використовується крупнозернистий каолін, що має характеристики розміру часток, що показано в Таблиці 2. т с Крупнозернистий каолін диспергується при 5095 вмісту твердих речовин із додаванням поліакрилату натрію в ч співвідношенні 0.Укг/т і кальцинованої соди для корегування рівня рН. Диспергована рідка глина піддається » вилученню піску в ситі 325. Рідка глина, позбавлена піску, піддається центрифугуванню на центрифузі Віга, для отримання дрібних і крупних фракцій. Крупні фракції відкидаються, а дрібні фракції демонструють наступні характеристики: 97,295 за масою менше за 2ут і 10,595 за масою менше за 0.2ут; середні значення коефіцієнта - співвідношення на кінці дрібних фракцій - 7.6, і на кінці крупних фракцій - 19.4. Дрібні фракції б крупнозернистого каоліну піддаються концентрації в кріогенному магнітному сепараторі Сагрсо і немагнітні речовини відбілюються дітионіт натрієм в співвідношенні кг/т, а потім повторно диспергуються з натрієм се) поліакрилатом. їз 50 й крупнозернистого каоліну, після вилучення піску каоліну без піску (95 за масою менше за) о ю во
Характеристики розміру часток дрібнозернистого каоліну, що використовується представлено в Таблиці 3.
Дрібнозернистий каолін диспергується при 50956 вмісту твердих речовин з додаванням поліакрилат натрію у 65 співвідношенні бкг/т і кальцинованої соди для корегування рівня рН. Диспергована рідка глина піддається вилученню піску в ситі 325. Рідка глина, позбавлена піску, піддається центрифугуванню в центрифузі Віга, що таким чином, призводить до отримання дрібних і крупних фракцій. Крупні фракції відкидаються, а дрібні фракції демонструються наступні характеристики: 98,775 за масою менше за 2 т і 62,6906о за масою менше за 0.2ут.
Дрібні фракції піддаються концентрації в кріогенний магнітному сепараторі Сагрсо і не магнітна продукція
Відбілюється з дитонітом натрію в співвідношенні 2кг/т, а потім повторно диспергується з натрієм поліакрилатом. дрібнозернистого каоліну, після вилучення піску каоліну без піску (95 за масою менше за) і
Пігмент, що описано в даному прикладі, включено до складу суміші, що містить 15956 за масою повторно диспергованого дрібнозернистого каоліну із 85956 за масою повторно диспергованого крупнозернистого каоліну.
В наступних прикладах, пігмент за даним винаходом порівнюється із пігментом найвищої якості, що використовується в промисловості, що називається тут як довідковий пігмент, при офсетному застосуванні. В таблиці 4 представлені характеристики пігменту, що описується в даному прикладі і характеристики довідкового пігменту. с о за винаходом І довідкового пігменту
Розмір (іт) ча зо 516 з нн и т НН Ф о з м « чо не с и Приклад 1 - Порівняння пігменту за даним винаходом і довідкового пігменту, що використовуються для ,» крейдування паперу, що отримані через вилуговування.
Загалом в паперовій промисловості використовуються суміші, каоліну і карбонату кальцію у співвідношенні 50/50. Крейдування паперу виконується дослідним обладнанням, спостерігаються гарні реологічні -і характеристики всієї фарби для крейдування. Результати представлені в Таблиці 5, суміш - 5095 пігменту каоліну
Фу / 50965 карбонату кальцію.
Ф ї - Суміш - 5095 пігмент каоліну / 5095 карбонату кальцію -4 ов
Зепрозорстьсю 00010007 о іме)
Дані значення отримано при вазі крейдування паперу 12г/м 7, і, як можна пересвідчитись - показники бо яскравості, блиску паперу, блиску паперу після друку і непрозорості вищі за значення, отримані для довідкового пігменту. Рівність пігменту за винаходом також вище (РР нижче).
Приклад 2 - Порівняння пігменту за даним винаходом і довідкового пігменту, що використовуються для крейдування паперу, що отримані через окислення. В даному прикладі використовується тільки суміш каоліну, як пігменту. Як і в попередньому прикладі крейдування паперу виконувалось дослідним обладнанням, бБ спостерігались гарні реологічні характеристики всієї фарби для крейдування. Результати, представлені в
Таблиці 6 знову доводять, що показники яскравості, блиску паперу, блиску паперу після друку, і непрозорості,
що отримані для пігменту за даним винаходом вищі, за значення, отримані для довідкового пігменту. Показник рівності перебуває на тому ж рівні.
Суміш -10095 пігмент каоліну
Claims (7)
1. Високоефективний пігмент каоліну, який складається з суміші крупнозернистого і дрібнозернистого каоліну, де вказаний крупнозернистий каолін складається із крупних окремих пластичних частинок з високим рівнем кристалізації, що мають показник індексу Хінклі вище 0,6, і гранулометричним складом частинок, позбавлених піску, від 55 95 до 75 95 за масою - менше 2 мкм, і не більше 15 95 за масою - менше 0,2 мкм, і де зазначений дрібнозернистий каолін, складається із малих частинок сферичної форми, що мають низький рівень кристалізації, що мають показник індексу Хінклі менше 0,5, а гранулометричний склад частинок, позбавлених піску, щонайменше 75 9о за масою - менше 2 мкм і щонайменше 30 95 за масою - менше 0,2 мкм. с
2. Високоефективний пігмент каоліну за п. 1, який відрізняється тим, що крупні фракції крупнозернистого Ге) каоліну відкидаються через використання тільки дрібних фракцій, що мають гранулометричний склад частинок, щонайменше 94 95 за масою менше 2 мкм, і не більше 15 95 за масою менше 0,2 мкм, а середній коефіцієнт співвідношення не більше 15 на кінці дрібних фракцій і не більше 30 на кінці крупних фракцій.
З. Високоефективний пігмент каоліну за п. 1, який відрізняється тим, що складається із суміші - крупнозернистого і дрібнозернистого каоліну, де зазначені крупні фракції дрібнозернистого каоліну « відкидаються через використання тільки дрібних фракцій і має гранулометричний склад із щонайменше 90 95 за масою менше 0,5 мкм і 50 95 за масою - менше 0,2 мкм. Ме
4. Високоефективний пігмент каоліну за будь-яким з пп. 2 або 3, який відрізняється тим, що складається із «я суміші дрібних фракцій крупнозернистого каоліну і дрібних фракцій дрібнозернистого каоліну, в співвідношенні Зо 5-25 965 за масою дрібнозернистого каоліну в суміші. -
5. Високоефективний пігмент каоліну за п. 4, який відрізняється тим, що яскравість ІЗО - вища за 88,5, тобто перебуває в межах від 88,5 до 91,0; гранулометричний склад частинок із щонайменше 94 95 за масою - менше 2 мкм і не більш як 25 95 за масою - менше 0,2 мкм; показник в'язкості Геркулес при 1100 О/Х менше 18 « дин для рідких глин, що мають вміст твердих речовин 70-75 905.
6. Фарба для крейдування паперу, що містить високоефективний пігмент каоліну, яка відрізняється тим, що З с має показник яскравості ІЗО вищий 88,5 і менший 91,0; гранулометричний склад частинок із щонайменше 94 90 "» за масою менше 2 мкм і 25 906 за масою менше 0,2 мкм, і показник в'язкості Геркулес при 1100 О/Х менше 18 дин " для рідких глин, що мають вміст твердих речовин 70-75 90.
7. Спосіб виробництва високоефективного пігменту каоліну із поліпшеними візуальними і реологічними властивостями, що полягає в змішуванні крупнозернистого каоліну з дрібнозернистим, який відрізняється тим,
це. що обробка крупнозернистого каоліну включає етапи дисперсії неочищеного крупнозернистого каоліну, що має Ге») гранулометричний склад частинок після вилучення піску від 55 95 до 75 9о за масою менше 2 мкм і щонайменше 15 96 за масою менше 0,2 мкм, для рідкої глини, що містить від 40 95 до 60 95 твердих речовин за допомогою і, диспергуючого засобу; б) вилучення піску за допомогою сита 325, пісочника або гідроциклона; в) їх 20 центрифугування крупного каоліну для вилучення крупних частинок, що призводить до отримання вузького спектра гранулометричного складу частинок щонайменше із 94 906 за масою менше 2 мкм і щонайменше 18 9о за "м масою - менше 0,2 мкм і середнього коефіцієнта співвідношення щонайменше 15 на кінці дрібних фракцій і 30 - на кінці крупних фракцій; г) вилучення домішок дрібних фракцій крупнозернистого каоліну шляхом флокуляції, магнітної сепарації і/або хімічного вилуговування, де зазначені етапи магнітної сепарації і флокуляції можуть 22 виконуватись перед або після проведення центрифугування. ГФ) 8. Спосіб виробництва високоефективного пігменту каоліну із поліпшеними візуальними і реологічними властивостями, що полягає в змішуванні крупнозернистого каоліну з дрібнозернистим, який відрізняється тим, ді що обробка дрібнозернистого каоліну включає етапи дисперсії неочищеного дрібнозернистого каоліну, що має гранулометричний склад частинок після вилучення піску щонайменше 75 90 за масою менше 2 мкм і 6о щонайменше 30 95 за масою - менше 0,2 мкм, для рідкої глини, що містить від 40 95 до 60 95 твердих речовин за допомогою диспергуючого засобу; б) вилучення піску за допомогою сита 325, пісочника або гідроциклона; в) центрифугування дрібного каоліну для вилучення крупних частинок, що приводить до отримання дрібнозернистих фракцій, щонайменше із 90 95 за масою - менше 0,5 мкм і щонайменше як 50 95 за масою менше 0,2 мкм; г) вилучення домішок дрібних фракцій каоліну, шляхом флокуляції, магнітної сепарації і/або бо хімічного вилуговування, де зазначені етапи магнітної сепарації і флокуляції можуть виконуватись перед або після проведення центрифугування.
Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2006, М 10, 15.10.2006. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України.
с
(8) ча
« (22) (Се) і - - с ;»
-І (22) се) їз 50 що
Ф) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRC10202268A BR0202268C1 (pt) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | desenvolvimento em pigmento de caulim de alta performance e método para produzir pigmento de caulim de alta performance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA76947C2 true UA76947C2 (en) | 2006-10-16 |
Family
ID=36776479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2002086754A UA76947C2 (en) | 2002-03-12 | 2002-08-14 | High-performance kaolin pigment, paint for coating paper containing high-performance kaolin pigment, and method for producing high-performance kaolin pigment |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6660076B2 (uk) |
| EP (2) | EP1347017B1 (uk) |
| AU (2) | AU2003200185B2 (uk) |
| BR (1) | BR0202268C1 (uk) |
| DE (1) | DE60306702T2 (uk) |
| ES (1) | ES2271469T3 (uk) |
| UA (1) | UA76947C2 (uk) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6974463B2 (en) * | 1999-02-09 | 2005-12-13 | Innercool Therapies, Inc. | System and method for patient temperature control employing temperature projection algorithm |
| US7806978B2 (en) * | 2002-12-16 | 2010-10-05 | Imerys Pigments, Inc. | Fine platy kaolin composition |
| BRPI0510551A (pt) * | 2004-05-03 | 2007-11-20 | Imerys Pigments Inc | composição, método de refinar caulim, composição de revestimento de papel, papel revestido, tinta de impressão, composição de tinta de impressão, tinta, composição de tinta, composição polimérica, composição de borracha, e, composição de revestimento barreira |
| US7494541B2 (en) * | 2004-07-07 | 2009-02-24 | Basf Corporation | Kaolin pigments and methods of making the same |
| US7780779B2 (en) | 2005-02-23 | 2010-08-24 | Imerys Pigments, Inc. | Method for separating mixture of finely divided minerals |
| US8083848B2 (en) * | 2005-05-03 | 2011-12-27 | Imerys Pigments, Inc. | Compositions comprising fine sedimentary kaolin and methods for preparing same |
| US20070289499A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-12-20 | Valadares Maria C A | High performance kaolin pigment, paper coating paint and method for producing such paint |
| JP5478025B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2014-04-23 | 日本碍子株式会社 | コーディエライトセラミックスおよびその製造方法 |
| US8967383B1 (en) | 2012-10-19 | 2015-03-03 | KaMin, LLC | Processes for producing high-brightness kaolin in high yields, and kaolin materials produced therefrom |
| CN106824572B (zh) * | 2017-04-21 | 2018-09-18 | 河南理工大学 | 一种适用于微细粒赤铁矿絮凝强化的实验装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4888315A (en) * | 1986-06-04 | 1989-12-19 | Georgia Kaolin Company, Inc. | High solids blended kaolin clay slurry |
| US5454865A (en) * | 1993-12-23 | 1995-10-03 | Ecc International Inc. | Method for preparing refined kaolin in clay products |
| BR9710649B1 (pt) * | 1996-03-22 | 2009-01-13 | processo para produzir uma argila de caulim de alto brilho, argila de caulim de alto brilho, e, sistema de carga para produtos de papel. | |
| US5810998A (en) * | 1997-06-05 | 1998-09-22 | Thiele Kaolin Company | Process for improving the brightness of fine-grained kaolin clays |
| GB9816578D0 (en) * | 1998-07-31 | 1998-09-30 | Ecc Int Ltd | Inorganic particulate materials and their production |
| BR9915773A (pt) * | 1998-11-30 | 2001-08-14 | Imerys Pigments Inc | Pigmento de argila de caulim para o uso em uma formulação de revestimento para papel, papel revestido com o pigmento de argila de caulim, composição de revestimento de papel, e, processo para a produção de um pigmento de argila de caulim com propriedades reológicas melhoradas |
-
2002
- 2002-03-12 BR BRC10202268A patent/BR0202268C1/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-06-04 US US10/162,136 patent/US6660076B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-14 UA UA2002086754A patent/UA76947C2/uk unknown
-
2003
- 2003-01-20 AU AU2003200185A patent/AU2003200185B2/en not_active Ceased
- 2003-02-06 DE DE60306702T patent/DE60306702T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-06 ES ES03075364T patent/ES2271469T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-06 EP EP03075364A patent/EP1347017B1/en not_active Revoked
-
2007
- 2007-04-16 AU AU2007201674A patent/AU2007201674A1/en not_active Abandoned
- 2007-05-03 EP EP07008934A patent/EP1857508A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2003200185B2 (en) | 2008-07-10 |
| EP1857508A3 (en) | 2010-09-08 |
| BRPI0202268B1 (pt) | 2015-11-03 |
| EP1347017A1 (en) | 2003-09-24 |
| AU2003200185A1 (en) | 2003-10-02 |
| BR0202268A (pt) | 2004-04-27 |
| US6660076B2 (en) | 2003-12-09 |
| BR0202268C1 (pt) | 2018-02-06 |
| DE60306702T2 (de) | 2007-07-12 |
| AU2007201674A1 (en) | 2007-11-22 |
| ES2271469T3 (es) | 2007-04-16 |
| EP1347017B1 (en) | 2006-07-12 |
| EP1857508A2 (en) | 2007-11-21 |
| DE60306702D1 (de) | 2006-08-24 |
| US20030172846A1 (en) | 2003-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7208039B2 (en) | Hyperplaty clays and their use in paper coating and filling, methods for making same, and paper products having improved brightness | |
| US5085707A (en) | Defined and delaminated kaolin product | |
| US6402826B1 (en) | Kaolin clay pigment for paper coating and method for producing same | |
| AU2002323615A1 (en) | Hyperplaty clays and their use in paper coating and filling, methods for making same, and paper products having improved brightness | |
| JP3157161B2 (ja) | 紙コーティングカオリン顔料、それらの製造及び使用 | |
| US5112782A (en) | Cationically processed calcined kaolin clay | |
| US5938833A (en) | Chemical process for fractionating mineral particles based on particle size | |
| JPS62289698A (ja) | カオリン製品 | |
| UA76947C2 (en) | High-performance kaolin pigment, paint for coating paper containing high-performance kaolin pigment, and method for producing high-performance kaolin pigment | |
| US6514333B1 (en) | Preparation and use of high brightness kaolin pigments | |
| EP1478700A1 (en) | Kaolin clay pigment for paper coating and method for producing same | |
| US5584394A (en) | Colored titaniferous coating pigment obtained as a flocculated by-product in a kaolin purification process | |
| US8083848B2 (en) | Compositions comprising fine sedimentary kaolin and methods for preparing same | |
| US20060249270A1 (en) | Compositions comprising fine sedimentary kaolin and methods for preparing same | |
| AU640795B2 (en) | Method for improving the rheology of calcined kaolin clay products |